绿色节能理念建筑结构设计探讨

李明明

（重庆市江津区建筑勘察设计院，重庆 402260）

0 引言

在建筑物实际施工的过程中，一定要把太阳能、环境气候条件等外在因素综合考虑，在对自然界的多方因素进行综合考虑同时，也要把握能源利用规律，尽可能降低不必要的能耗。设计环节必须要考虑到绿色节能的要求，将绿色建筑设计的要点和难点纳入综合考虑的范畴予以重点关注和筹划。结合国家相应政策的要求，贯彻落实节能环保理念，做到“金山银山”和“绿水青山”两头抓，提升经济效益的同时落实好环境保护工作。通过绿色节能设计规划的实施，不仅能够合理规划环境工作，还能很好的改善目前和今后相应地区的环境状况，提升人们的满足感。建筑设计工作过程中，节能降损是保护环境工作的重点和关键，尽可能降低不必要的能源损耗，对必须使用的资源要合理充分利用，以降低环境负载，延长建筑物的使用寿命。从长远的角度来进一步促进节能减排的政策落地，促进国家建筑行业的可持续发展。值得注意的是，这一过程中还需要考量群众的身心健康与接受程度。

1 建筑能耗特点

（1）人员容纳量大，承载的信息量丰富。需要注意的是，和低层与多层的建筑物相比，建筑有着一定优点，就是所容纳人数量是比较多且信息量比较大。需注意的是，建筑物会运用到电梯、中央空调等耗电量大且占用公共空间的设备，因此必须对这部分设施的安置进行合理规划，达到最佳节能和尽可能少占用公共资源的目的，这一目的的实现需要多方能源的支撑与协调。

（2）照明需求能耗较高。

（3）对建筑来说，受照明装置多、人口密度大的影响，对于内源发热量的需求和要求较高。

2 建筑结构设计的绿色节能设计过程中可能存在的不足

2.1 自然采光运用效率较低

因为基地环境是不一样的，不同建筑的构造也千差万别。此外，为了使不同的需求获得满足，通常会涵盖圆形和方形的设计构造，这种造型的长度与宽度差异较小，且围绕核心筒进行布施。设计过程中需要对建筑的进深尺寸有一定的掌握，至多不能超过20m。若进深距离增加，照度会减小[1]。

2.2 室内通风设计有待提升，组织设计较差

对早期多层与低层建筑来说，其关键在于搭建板型平面同时经由各廊道来实现自然通风。但是对现代化建筑来说，其通常会存在较大进深结构，因此对于房间来说其自然空气流通存在一定难度。此外外墙不够开阔也是自然通风存在问题的关键。此时需要进行通风处理的话需要将专门的制冷或循环通风设备打开，但该设备的开启又在一定程度上增加了能源的耗损。

2.3 围护构造保温隔热性能不足

对建筑物来说，主要涉及屋面、地面以及外墙等围护设施。对于建筑构造而言，横向面积相较于竖向表面积要小很多。因此，通常要求结合保温隔热的性能作为脊柱，对围护结构的保温和隔热性能进行衡量。

3 建筑结构进行绿色节能设计的要点

3.1 建筑规划布局的方案

3.1.1 朝向问题

必须要保证房间具有良好的通风，尽量使得太阳的辐射减少，从而尽可能避免暴风雨侵袭的问题发生。

3.1.2 建筑群布局的间距问题

通过风向投射角来对建筑物的间距进行测定。除此之外，还要考虑不同建筑相互间的布置。若仅考虑通风效果，周边式的布局方式为最佳通风布局。

3.1.3 建筑体形策略

相对来说，生态式的形体构造对于建筑物来说其节能效果最优。建筑体的体型指数与能耗之间存在一定联系，同比增大或减小。以体型系数为例，球体相较于圆柱体较小，而方柱体则是体型指数最大的。

此外，建筑空间的设计与实施需要进行合理的布局与组合。在进行生态设计的过程中，要考虑设计的经济性，同时还要确保具有较高的舒适度。一般情况下，南北朝向的布局较为常见，其自然通风与采光的效果均较佳。

3.2 LED 节能体系的运用

在对建筑体进行相关设计的过程中，采光方面的需求与性能需要给予一定关注。为了能够让在照明的同时实现节能降损，通常采用LED 节能系统。已有相关研究验证，在照明过程中采用LED 节能系统能够有效节省电能，这十分契合国家政策对于节能减排方面的要求，切实落实低碳建筑的相关要求。

3.3 反光板体系

反光板体系是指通过使用反光板来减少室内不必要的照明，借助颜色较浅的顶棚来进行太阳光反射，进一步提升太阳光能的利用，有效降低能耗。反光板可以满足建筑体对于照明方面的需求，充分利用新型可持续能源，达到照明的目的。此设计理念与节能和低碳的生活理念完全契合。

3.4 建筑维护构造节能设计

3.4.1 智能型的双层幕墙

目前建筑体的幕墙骨架结构的研究已经取得了较大突破，且和玻璃温室的需求相适应。现阶段双层幕墙的设计理念与节能低碳的要求也是相吻合的，并且已经在建筑物的围护构造中广泛使用。经过对于建筑空间实施合理科学布设能够对于应用者产生较为舒适感觉[2]。在进行建筑设计的过程中，若对双层智能化幕墙构造与中空式玻璃墙进行合理的综合使用，结合先进的科学技术和设计理念，能够进一步节约能源，实现节能减排的要求。

3.4.2 墙体保温工艺和外墙复合体系

墙体保温工艺的发展方面目前也取得了很大的突破，在建筑设计中也有了广泛的应用。经实践证明，保温工艺在实际节能需求方面能够发挥很大的作用。较为常见的保温工艺是指将有机和无机材料进行复合，将其铸造成墙体，由这类材料铸造的墙体不仅具有优异的承重性且在隔音方面也表现出一定优势，但这类材料更关注的是对房间内的保温效果。此外，由轻集料制作的混凝土空心砖也能对建筑物实现节能与保温[3]。通过使用此类绿色节能技术与工艺，一方面能够对建筑物进行高效的改观，同时还能够净化环境，最后使得节能减排得到实现。

3.5 自然通风的设计体系

在进行建筑体设计的过程中，必须要对通风体系有整体且科学的合理规划。自然通风构造的实现需要在一定的风场规律和建筑环境基础上才能进行。对建筑来说，如果想要借助自然通风的工艺来实现对空间布局的利用最大化，那么对于朝向的设计与布置就需要进行提前合理的规划，提前规划好平面设计，综合考量实地的光照条件和风向规律。在对建筑空间进行布局与规划的过程中，需秉承着敞开准则，也就是说，借助大面积的玻璃窗户来为房间和户内提供足够的光照与通风条件，采用这一措施就需要将空调进行改进，如适当调低，进而实现节能减排的要求。对建筑物来说，风压立面的情况还需要进行特殊考虑，所以要求安装中悬窗和平开窗，对于面积也有一定要求，必须达到一定标准，通常要求不能少于外窗开启面积的30%。

3.6 屋面结构设计

对于整个房屋建筑工程中的外墙与屋面等结构和外界直接进行接触的面积较大。以屋面结构为例，尾面在一天中能够受到阳光照射的时间较长，因此结构实际上也是内部能源损耗的一个重要结构。这也提示设计屋面结构的过程中要尽可能采取绿色节能设计的理念，最大限度降低能源损耗和不必要的建材浪费，这也能够在一定程度上提高房屋的保温隔热性能。建筑屋面施工材料的宣传要求方面，通常建议尽可能地选用防水、防火、以及保温性能高的材料，从而使屋面能够在实现保温隔热的需求之外还具有较高的安全性能。此外，在屋面处还可以进行相应的遮挡或者施以相应的绿化工程，这样能够直接且有效的缓冲阳光直射房间带来的温度变化。但需要注意的是，进行绿化设计改造时要注意进行防水设计处理，以防产生渗漏问题。

3.7 门窗设计

门窗对于任何建筑物来说均是不可或缺的部分，因此门窗设计在整个建筑物的结构设计中也是必不可少的重要构成部分。若能够合理的运用绿色节能的结构设计来对门窗设计进行规划，那么必然会有效的降低能源损耗，对能源结构进行良好的调整。在实际设计的过程中，运用到的技术主要有以下3 点：①建筑物的门窗设计应该合理，设计者需要综合考虑门窗周围的环境以及当地门窗设计的特点，对门窗的风格、朝向等问题进行合理规划与设计，总体要求是既要能够让门窗的设计和位置尽可能充分的利用自然资源，也要保证对于通风和采光方面的需求，以此来实现建筑物绿色节能环保的要求。②对于门窗材料的选择，可以购买新型的节能材质，通过采用优质的材质设计门窗，能够有效延长其使用期限，同时最大程度地保证门窗的隔音隔热效果。③可以采用整体安装的方式来改善连接的密封性。有关施工人员也要使用密封条来对门窗和墙壁进行改良，确保门窗和墙壁能够有效蜜蜂，进而保障门窗的密封性。

4 结语

随着社会经济的高速发展，人们物质生活得到了大幅提升，国家和人民对房屋各方面的要求也有了进一步提升。此外，随着保护环境等相关政策的颁布与实施，人们越来越认识到绿色可循环发展对人类自身长久发展的重要性和必要性。因此，在房屋建设活动中，充分发挥绿色节能的功效，强化节能减排理念的实施，不仅对企业自身发展能够有巨大的提升作用，同时对于整个社会来说也能够实现节约资源的目标，提高社会能源利用率，为今后可持续发展的绿色生活奠定基础。所以具体实践进程当中不断对经验进行总结，对日后建筑节能环保设计供给行动指南。